Конструкції насипів на болотах, методи їх розрахунку та способи будівництва суттєво відрізняються від застосовуваних на мінеральних ґрунтах, що пов'язано з високою стисливістю та малим опором зсуву торфів, обводненістю та низькою прохідністю боліт.
При виборі траси на заболоченій території слід прагнути перетинати болото у найбільш вузькому і неглибокому місці, що має найменші поперечні ухили мінерального дна, оскільки за наявності ухилів при зволоженні підошви дороги або притоку води можливе ковзання насипу.
За величиною критичного ухилу дна болота різних типів поділяються умовно на три типи:
Iтип: ухил до 1:10, тобто. заповнені болотними ґрунтами, міцність яких у природних умовах забезпечує можливість зведення насипу заввишки до 3 м без виникнення процесу бічного видавлювання слабкого фунта;
IIтип: ухил 1:15, що містять в межах болотної товщі хоча б один шар, який може видавлюватися при інтенсивному зведенні насипу висотою до 3 м;
III тип: ухил 1:20, що містить у межах болотної товщі хоча б один шар, який може видавлюватися при будь-якій інтенсивності зведення насипу заввишки до 3 м.
Відповідно до будівельної класифікації болота за характером деформування під навантаженням, насипи поділяються на три типи:
-стиснення та видавлювання;
Круті ухили особливо небезпечні для насипів, побудованих на болотах III типу, т.к. можливе зрушення всієї частини насипу або його низового укосу. З бічними зрушеннями пов'язані односторонні просідання, зсуви укосів, поперечні зміщення ґрунтів. Враховуючи цю небезпеку при будівництві насипу на болотах з ухилом дна більше 1:10, необхідно його вирівнювання або спорудження уступів,кам'яних призм та інших споруд, що перешкоджають сповзанню насипу.
При будівництві доріг у заболоченій місцевості необхідно враховувати не лише ухили дна, а й глибину боліт та вологість торфу та інших складових.
За прохідністю будівельної техніки болота поділяються на три типи:
Iтип- болота, до дна заповнені торфом стійкої консистенції при питомому тиску на поверхню покладу до 0,2-0,3 кг/см;
IIтип- болота, до дна заповнені торфом нестійкої консистенції при питомому тиску на поверхню покладу до 0,1 кг/см;
IIIтип- болота, до дна заповнені болотним мулом і водою з торф'яною кіркою (сплавиною) або без неї.
Виконання робіт на болотах типу Ш можливе за допомогою понтонів або техніки, встановленої на плавзасобах.
Тип болота встановлюють за даними інженерно-геологічних вишукувань з урахуванням щільності, вологості, ступеня розкладання та пористості торфу в умовах природного залягання, міцнісних та деформаційних характеристик, якісних та візуальних показників.
Практика дорожнього будівництва виробила два підходи до влаштування земляного полотна на болотах:
- заміна торфу привізними мінеральними ґрунтами (метод повного або часткового виторфування);
- використання торфу в основі та тілі насипу за умови застосування відповідних інженерних заходів.
Конструкцію земляного полотна з повним виторфуванням (рис. 5, а) рекомендується застосовувати на болотах І та ІІ типів глибиною до 4 м на дорогах із удосконаленими капітальними покриттями. При проектуванні земляного полотна з повним виторфуванням у разі виконання робіт у зимовий час слід передбачати заходи щодо забезпеченнястійкості укосної частини, що виключають її деформації в процесі експлуатації під час відтавання. З цією метою на болотах II і III-А типів при розташуванні ґрунтів 2 і 3 типу над ґрунтом 1 типу траншеї торфування поширюються в порівнянні з шириною підошви насипу на величину:
деН- потужність шарів 2-го та 3-го типів, м;т -коефіцієнт, приймається для ґрунтів 2-го типу рівним 0,5, для ґрунтів 3-го типу - 1,0.
Рис 5. Поперечні профілі насипів на болотах:
1 - мінеральний ґрунт; 2 - торф'яна поклад; 3. - торф'яні відкладення або вода, що видавлюються; 4-профіль відсипається насипу; 5-лінія торфування; 6-лінія посадки насипу; 7-торфоприймання глибиною не менше 1м
На болотах ІІІ типу слід передбачати конструкцію насипу з посадкою на мінеральне дно болота (рис. 5, б). При цьому виторфування болота не проводять, а посадку здійснюють шляхом віддавлювання шарів текучої консистенції вагою насипу. Для прискорення посадки насипи передбачають відсипання ґрунту у вузькі поздовжні траншеї, привантаження або піднасипні вибухи. При посадці насипу на мінеральне дно боліт ІІІ-А типу при розташуванні торфів 1-го типу у верхній частині болотної товщі з обох боків земляного полотна влаштовуються торфоприймачі, що прорізають міцні шари торфу. Обсяг торфоприймачів повинен бути не меншим за половину обсягу відкладень, що підлягають видавлюванню. Для прискорення посадки насипу на мінеральне дно у проектах необхідно передбачати відповідні технологічні заходи. Закладення укосів насипу приймається залежно від виду ґрунту, що відсипається не менше ніж зазначено в табл.11.
Закладення укосів насипу в залежності від виду ґрунту, що відсипається.
| Вид ґрунту | т1 (над поверхнею болота) | т2 (нижче за рівень болота) |
| Пісок дрібний і пилуватий | 2,5 | 4-6 |
| Пісок великий та середній | 1,5 |
За потреби посадка насипу на мінеральне дно може бути передбачена і на болотах І та ІІ типів. І тут посадки насипу використовуються вибухові роботи. Для насипів, що споруджуються методом повного торфування або посадкою на мінеральне дно болота, якихось спеціальних розрахунків стійкості насипів не потрібно. Загальна товщина насипного шару з мінеральних ґрунтів Н визначається як сума проектної висоти насипу h та глибини торфування H (глибина болота). Проектна висота насипу h визначається, як і для інших конструкцій насипів на болотах, за єдиними загальними нормативами з урахуванням вимог поздовжнього профілю, снігонезаносності дороги та норм мінімального піднесення низу дорожнього одягу над розрахунковим рівнем води за БНіП.
Методи повного виторфування та посадки насипу на дно болота дозволяють отримати стійке земляне полотно з моменту його зведення, але призводять до винятково великих обсягів земляних робіт (до 80 тис. м 3 на 1 км) і, отже, підвищують вартість та трудомісткість будівництва.
Земляне полотно з частковим виторфуванням (рис.5, в) передбачають на болотах I і II типів глибиною більше 3-х м. У тих випадках, коли пружні деформації перевищують допустиму величину, або необхідно зменшити величину кінцевої опади. Часткове виторфування особливо ефективно, якщо щільність торф'яного покладу збільшується по глибині. Таке складання покладів характерне, наприклад, для боліт Тюменської області. Загальна товщина насипного шару з мінерального ґрунту Н визначається як сума проектної висоти насипу, глибини часткового виторфування.і величини опади шару, що залишився, торф'яного покладу.
У зв'язку з інтенсивним освоєнням нафтових районів Західного Сибіру останніми роками різко зросли обсяги будівництва доріг на болотах, використання торфу стало нагальною необхідністю. При використанні торфу в основі та в тілі насипу застосовують полегшені конструкції земляного полотна. Це в основному конструкції трьох типів:
*масивний піщаний насип, що відсипається безпосередньо на поверхню болота і званий «плаваючим»;
*земляне полотно з використанням торфу як будівельного матеріалу в тілі насипу; насип з мінеральних ґрунтів, що зводиться на попередньо промороженій торф'яній основі.
*насип з мінеральних грунтів, що зводиться на попередньо промороженій торф'яній основі. Конструктивні розміри земляного полотна на проморожених основах призначають з урахуванням кліматичних умов району, типу боліт та потужності торф'яного покладу, рівня води на болоті, конструкції дорожнього одягу.
Під час проектування земляного полотна слід встановити:
- висоту верхньої (мінеральної) та нижньої (торф'яної) частин насипу;
- час, потрібний для проморожування торф'яного покладу на задану глибину;
- інші деформації дорожньої конструкції
При відповідному техніко-економічному обґрунтуванні може бути застосована конструкція земляного полотна на болоті у вигляді насипу на промороженій основі. Таке рішення може застосовуватися в районах із середньорічною температурою нижче -1 ° С на болотах I типу і зазвичай виявляється економічно доцільним при глибині болота більше 2 м і довжині переходу більше 1-2 км.
Конструкцію земляного полотна типу повного виторфування рекомендується використовувати на болотах I, II та III-A типів на дорогах зудосконаленими капітальними покриттями:
*при глибині боліт менше 2 м та їх протяжності по трасі менше 20%;
* при перетині одиночних боліт протягом менше 400 м;
*при поєднанні земляного полотна зі штучними спорудами;
* при перетині дорогою коридорів, комунікацій, коли будівництво дороги випереджає будівництво коридору комунікацій.
Конструкцію насипу з посадкою на мінеральне дно болота передбачають при проектуванні доріг із будь-яким типом покриття на болотах ΙΙI - Б типу та обмежено на болотах III-A типу.
Конструкцію типу рекомендується використовуватиме будівництво під'їзних доріг на болотах I, II і III-A типів, а конструкцію типу, показаного на рис. 4, на болотах I та Н типів з будь-яким типом покриття в районах з високою заболоченістю, великою дальністю транспортування ґрунту за умови, що проектом передбачено двостадійний метод влаштування дорожнього одягу або плануються заходи, що забезпечують завершення опади підстави для початку роботи зі спорудження покриття.